KE4089 Keyes STEM电子积木 ICS麦克风模块 黑色环保

KE4089 Keyes STEM电子积木 ICS麦克风模块 黑色环保#

1. 介绍#

本模块核心采用ICS-43432数字麦克风芯片，这是一款高性能、低噪声的底部收音孔MEMS麦克风。内置MEMS传感器、Σ-Δ ADC、抗混叠滤波器、电源管理以及符合I2S标准的接口，可直接输出24位数字音频信号。同时，模块自带2个直径为4.8mm的定位孔，便于将模块固定在其他设备。

2. 规格参数#

  • 工作电压：3.3V - 5V DC

  • 接口类型：I2S数字接口

  • 信噪比：65 dBA

  • 灵敏度：-26 dBFS

  • 功耗：1.5 mA

  • 指向性：全指向

  • 数据格式：24位I2S

  • 灵敏度容差：±1 dB

  • 声学过载点：116 dB SPL

  • 频率响应：50 HZ - 20 kHZ

  • 工作温度：-40°C 到 +85°C

  • 尺寸：48mm × 24mm

3. 工作原理#

芯片特性：

  • 高精度24位数字I2S接口

  • ±1 dB灵敏度容限，适合麦克风阵列应用

  • 宽频响应，覆盖语音和音频范围

  • 低功耗设计，适合便携设备

I2S接口时序：

I2S总线由3个主要信号组成：

  • SCK：位时钟

  • WS：字选择

  • DIN：串行音频数据

功能示意图：

4. 引脚描述#

  • G：电源地

  • V：电源正极

  • SCK：位时钟输入

  • DIN：数据输出

  • WS：左右声道时钟

5. 连接图#

以Keyes ESP32 Core Board开发板为例：

名称

数量

Keyes ESP32 Core Board

1

ICS-43432麦克风模块

1

XH-2.54 5P 转杜邦母单头

1

microUSB线

1

麦克风模块

ESP32开发板

V

3.3V

G

GND

SCK

GPIO14

WS

GPIO12

DIN

GPIO13

6. 环境搭建及测试代码#

环境搭建

详细指南可参考：KE0162 Keyes ESP32 Core Board。

测试代码

Arduino IDE代码（基于ESP32）：

#include "driver/i2s.h"
#include <Arduino.h>

long avgVol = 0;  

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  
  // I2S配置
  i2s_config_t config = {
    .mode = (i2s_mode_t)(I2S_MODE_MASTER | I2S_MODE_RX),
    .sample_rate = 44100,
    .bits_per_sample = I2S_BITS_PER_SAMPLE_32BIT,
    .channel_format = I2S_CHANNEL_FMT_ONLY_LEFT,
    .communication_format = I2S_COMM_FORMAT_STAND_I2S,
    .intr_alloc_flags = 0,
    .dma_buf_count = 4,
    .dma_buf_len = 64,
    .use_apll = false
  };

  i2s_pin_config_t pins = {
    .bck_io_num = 14,
    .ws_io_num = 12,
    .data_out_num = I2S_PIN_NO_CHANGE,
    .data_in_num = 13
  };

  i2s_driver_install(I2S_NUM_0, &config, 0, NULL);
  i2s_set_pin(I2S_NUM_0, &pins);
  i2s_start(I2S_NUM_0);
}

void loop() {
  int32_t samples[64];
  size_t bytes_read;
  
  i2s_read(I2S_NUM_0, samples, sizeof(samples), &bytes_read, portMAX_DELAY);
  
  long total = 0;
  for(int i = 0; i < 64; i++) {
    total += abs(samples[i]);
  }
  
  int raw = total / 64;  
  int scaled = raw / 30000;  
  avgVol = (avgVol * 9 + scaled) / 10;  
  int vol = constrain(avgVol, 0, 1000);  
  Serial.println(vol);  
   
  delay(200); 
}

7. 测试结果#

烧录测试代码后，按照接线图连接好线路，上电后打开串口监视器。

正常接收外界声音

对着模块吹气

制造噪音